20．小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上（如圖甲），在剛接觸輕彈簧的瞬間（如圖乙），速度是5m/s，將彈簧壓縮到最短（如圖丙）的整個過程中，小球的速度v和彈簧縮短的長度△x之間的關(guān)系如圖丁所示，其中A為曲線的最高點．已知該小球重為2N，彈簧在受到撞擊至壓縮到最短的過程中始終發(fā)生彈性形變，彈簧的彈力大小與形變成正比．下列說法正確的是（　�。�
A．在撞擊輕彈簧到輕彈簧壓縮至最短的過程中，小球的動能先變大后變小
B．從撞擊輕彈簧到它被壓縮至最短的過程中，小球的機械能先增大后減小
C．小球在速度最大時受到的彈力為零
D．此過程中，彈簧被壓縮時產(chǎn)生的最大彈力為12.2N

分析 小球的速度先增加后減小，故小球的動能先增大后減小；在整個過程中只有重力和彈簧彈力對小球做功，故小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，在壓縮彈簧的過程中彈簧的彈性勢能增加故小球的機械能減小，小球速度最大時彈力大小與小球的重力平衡，根據(jù)胡克定律求彈簧壓縮時產(chǎn)生的最大彈力．

解答 解：A、由圖可知，小球的速度先增加后減小，則小球的動能先增大后減小，故A正確；
B、在小球下落過程中至彈簧壓縮最短時，只有重力和彈簧彈力做功，故小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，在壓縮彈簧的過程中彈簧的彈性勢能增加，故小球的機械能減�。蔅錯誤；
C、小球下落時，當重力與彈簧彈力平衡時小球的速度最大，據(jù)此有：小球受到的彈力大小與小球的重力大小平衡，故此時小球受到的彈力為2N，故C錯誤；
D、小球速度最大時，小球的彈力為2N，此時小球的形變量為0.1m，故可得彈簧的勁度系數(shù) k=$\frac{F}{△x}$=20N/m，故彈簧彈力最大時形變量最大，根據(jù)胡克定律知，小球受到的最大彈力為Fmax=kxmax=20×0.61N=12.2N，故D正確．
故選：AD

點評 本題考查學生對圖象的認識，要知道小球落在彈簧上后先做加速運動達到最大速度后再做減速運動，這是解決問題的根本，能根據(jù)速度最大的條件求得彈簧的勁度系數(shù)是關(guān)鍵．

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相關(guān)習題

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10．某同學利用如圖1電路圖測量電源電動勢和內(nèi)電阻，其中電壓表內(nèi)阻很大，ab為電阻率很大，粗細均勻的金屬絲，定值電阻R0=2Ω，滑片P始終與金屬絲ab接觸良好，實驗過程如下：
（1）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P的位置，記錄對應(yīng)的電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，并測量aP的長度x；
（2）根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)分別繪制了U-I圖線和$\frac{U}{I}$-x圖線如圖2、圖3所示；
（3）由U-I圖線可得電源的電動勢E=3.00V，內(nèi)電阻r=1.00Ω；
（4）利用螺旋測微器測得金屬絲的直徑如圖4所示，則金屬絲的直徑d=0.400mm，結(jié)合$\frac{U}{I}$-x圖線可得電流表的內(nèi)阻為RA=2Ω，金屬絲的電阻率為ρ=1.26×10-6Ω•m．

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11．如圖所示，物體受到兩個互相垂直的作用力而運動，已知力F1做功6J，力F2做功8J，則力F1、F2的合力對物體做功（　�。�
A．14JB．10JC．2JD．-2J

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．下列說法錯誤的是（　�。�
A．示波管的基本原理是電子在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B．所有長度、質(zhì)量、時間的單位都是基本單位
C．相對論認為，同一過程的位移和時間的測量在不同參考系中是不同的
D．飛船距地面高度為一二百千米時，航天員受到地球引力近似等于他在地面測得的體重

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．如圖所示，在水平面上放置一傾角為θ的光滑斜面，斜面上用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接一質(zhì)量為m的小木塊，輕彈簧連在斜面頂端，開始系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)使斜面從靜止開始緩慢向左加速，加速度從零開始緩慢增大到某一值，然后保持此值恒定，木塊最終穩(wěn)定在某一位置（彈簧處在彈性限度內(nèi)）．斜面從靜止開始向左加速達到最大值的過程中，下列說法正確的是（　�。�
A．木塊的重力勢能一直減小B．木塊的機械能一直增加
C．木塊的加速度大小可能為$\frac{g}{tanθ}$D．彈簧的彈性勢能一直增加

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．某游樂場的游戲項目可簡化為如圖所示模型，質(zhì)量為m=2kg的物塊用一根長l=12.8m的輕繩懸掛于O點，并拉至水平位置由靜止釋放，運動至最低點時輕繩剛好被拉斷，并無機械能損失的滑上速度恒為v0=10m/s 順時針轉(zhuǎn)動的水平傳送帶，已知傳送帶長度L=24m、與物塊間的摩擦因素μ1=0.4．物塊運動至傳送帶右端后通過光滑平面滑上與平臺等高的靜止小車上，小車所在的水平面光滑，右側(cè)正對小車有一彈簧勁度系數(shù)k=500N/m 輕質(zhì)彈簧固定于在豎直墻上，彈簧自由端與小車右端距離為x車（未知），當小車剛與彈簧接觸時，物塊恰好滑至車的最右端并與車同速．已知小車的質(zhì)量M=8kg，物塊與小車間的摩擦因素μ2=0.8，取g=10m/s2，求：
（1）輕繩能承受的最大拉力；
（2）物塊剛滑至小車最右端時的速度、小車剛與彈簧接觸時的位移x車以及與因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能；
（3）小車接觸彈簧后與物塊一起減速向右運動，當彈簧壓縮量為多少時，物塊將與小車發(fā)生相對滑動．

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12．一質(zhì)量為m的汽車在發(fā)動機牽引力F的作用下，沿水平方向運動．在t0時刻關(guān)閉發(fā)動機，其運動的v-t圖象如圖所示．若汽車行駛過程中所受阻力是汽車重力的k倍，則（　　）
A．汽車牽引力F與所受阻力大小之比為3：1
B．汽車在2t0時刻阻力的瞬時功率為2mk2g2t0
C．整個過程中汽車牽引力做功為mk2g2t02
D．汽車在t0時刻的動能為2mk2g2t02

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9．如圖所示，一小球以速度v0從傾角為α=53°的斜面頂端A處水平拋出，垂直落到在斜面底端與斜面垂直的擋板上的B點，已知重力加速度為g，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，則下列說法正確的是（　�。�
A．小球到達B點的速度大小為$\frac{5}{4}$v0
B．斜面的長度為$\frac{4{{v}_{0}}^{2}}{5g}$
C．小球到達B點時重力的瞬時功率為$\frac{5}{3}$mgv0
D．B點到水平面的高度為$\frac{8{{v}_{0}}^{2}}{25g}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖所示，直角坐標系xOy第Ⅰ象限內(nèi)存在沿y軸負方向的勻強電場．半徑為L的圓形勻強磁場區(qū)域在第Ⅱ象限內(nèi)與x、y軸相切與C、D兩點，磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于xOy平面向外．電荷量為+q，質(zhì)量為m的粒子a從C點垂直x軸射入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好從D點進入電場，最后從M點射出電場，在M點時其速度與x軸成60°角．保持磁場方向不變、改變磁感應(yīng)強度的大小，讓另一質(zhì)量、帶電量與a均相同的粒子b也從C點垂直x軸射入磁場，其射入磁場的速率為a射入磁場速率的$\frac{2\sqrt{3}}{3}$倍，射出磁場后進入電場，已知粒子b在電場運動的過程中，離x軸最遠時的速率與粒子a在磁場中運動的速率相同，不計粒子重力，求：
（1）勻強電場的電場強度E大�。�
（2）粒子b在磁場中運動時磁場的磁感應(yīng)強度B′及粒子b在磁場中運動的時間t′．

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